<< 7.3 Predel Chandrasekara i | Oglavlenie | 7.5 Vspyshki sverhnovyh. >>
7.4 Neitronizaciya veshestva i poterya ustoichivosti zvezdy.
Gorenie kremniya 
s obrazovaniem yader 
, 
,
, 
i t.d. zamykaet cepochku termoyadernyh reakcii
v nevyrozhdennom yadre massivnoi zvezdy. Pri etom plotnost' okazyvaetsya
poryadka 
g/sm
, temperatura
MeV pri
masse yadra 1.5-2 
.
Pri vysokih temperaturah i plotnostyah pryamye i obratnye
yadernye reakcii, idushie po elektromagnitnomu kanalu (s
ispuskaniem ili poglosheniem fotona), nahodyatsya v ravnovesii
(t.e. chislo pryamyh reakcii v edinicu vremeni ravno chislu obratnyh).
Esli by yadro zvezdy bylo okruzheno adibaticheskoi obolochkoi i ne szhimalos',
to pri dostizhenii ravnovesnyh parametrov v nem
ustanovilos' by yadernoe statisticheskoe
ravnovesie i veshestvo predstavlyalo by iz sebya smes' fotonov, neitronov,
al'fa-chastic i yader himicheskih elementov, koncentraciya kotoryh vychislyalas'
by po izvestnym formulam statisticheskoi fiziki. Odnako etogo ne
proishodit iz-za togo, chto zatrachivaemaya
na dissociaciyu yader energiya cherpaetsya iz otricatel'noi
potencial'noi gravitacionnoi energii. Pri etom
szhatie ne soprovozhdaetsya uvelicheniem davleniya, kak eto bylo v sluchae
ustoichivoi zvezdy, poskol'ku dissociaciya yader predstavlyaet
iz sebya fazovyi perehod pervogo roda - energiya rashoduetsya na
izmenenie vnutrennih stepenei svobody chastic, a ne na
uvelichenie energii ih translyacionnogo dvizheniya, kotoroe opredelyaet
davlenie nevyrozhdennogo gaza. Poetomu iz-za dissociacii yader
uvelichenie davleniya pri roste plotnosti nedostatochno dlya
kompensacii sil gravitacii.
Rost plotnosti soprovozhdaetsya
vklyucheniem drugih fizicheskih processov (neitronizaciya veshestva
pri zahvate svobodnyh elektronov nahodyashimisya v yadrah
protonami, sm. nizhe),
pri kotoryh neitrino unosyat energiyu iz zvezdy i ee szhatie eshe bol'she
uskoryaetsya.
Yadernaya evolyuciya v nedrah zvezd soprovozhdaetsya uvelicheniem otnositel'nogo
soderzhaniya neitronov: esli v nachale evolyucii v veshestve, sostoyashem
na 75% iz vodoroda i 25% iz geliya, na 6 protonov prihoditsya 1 neitron,
to uzhe posle obrazovaniya geliya eto sootnoshenie umen'shaetsya do 1:1.
S rostom plotnosti i nachalom vyrozhdeniya elektrony priobretayut iz-za
principa Pauli relyativistskie skorosti (uzhe pri 
g/sm).
Nachinaya s nekotoroi porogovoi energii elektronov (energii Fermi)
stanovyatsya vozmozhnymi processy neitronizacii veshestva:
Zametim, chto
-raspad obrazuyushihsya radioaktivnyh yader zapreshen principom
Pauli, t.k. elektrony vyrozhdeny i vse vozmozhnye energeticheskie
sostoyaniya zanyaty.
Srednyaya energiya obrazuyushihsya pri elektronnom zahvate neitrino
poryadka energii zahvachivaemogo elektrona
gde
- chislo elektronov na barion (0.42 na nachalo goreniya
kremniya),
g/sm) - plotnost'.
Pri neitronizacii uprugost' vyrozhdennogo veshestva umen'shaetsya, tak kak
umen'shaetsya koncentraciya elektronov pri sohranenii plotnosti barionov
(leptonnyi parametr 
) (t.e. opyat'
proishodit fazovyi perehod 1-go roda), i
effektivnyi pokazatel' adiabaty veshestva
umen'shaetsya s 5/3 do 4/3. A iz teoremy viriala (ili usloviya
gidrostaticheskogo ravnovesiya zvezdy) izvestno, chto pri takom pokazatele
narushaetsya mehanicheskaya ustoichivost' zvezdy. Poetomu neitronizaciya veshestva
yavlyaetsya odnim iz osnovnyh fizicheskih processov, podderzhivayushih kollaps yader
massivnyh zvezd na pozdnih stadiyah evolyucii.
Drugaya prichina poteri gidrostaticheskoi ustoichivosti zvezdy - effekty obshei teorii otnositel'nosti: v OTO davlenie veshestva daet vklad v silu prityazheniya (obrazno govorya, davlenie "vesit"), poetomu pri bol'shih plotnostyah i davleniyah vyrozhdennogo gaza effekty OTO privodyat k dopolnitel'nym silam, stremyashimsya szhat' zvezdnoe veshestvo.
Pri neitronizacii veshestva zvezda ochen' bystro teryaet ustoichivost': poterya
uprugosti privodit k szhatiyu i nagrevu, no otricatel'naya teploemkost' obychnyh
zvezd zdes' perestaet srabatyvat', tak kak davlenie gaza, protivodeistvuyushee
szhatiyu, pochti ne zavisit ot temperatury. Bol'shaya chast' energii ot
gravitacionnogo szhatiya unositsya neitrino, obrazuyushimisya pri neitronizacii, i
dazhe esli rost temperatury pri kollapse snimaet vyrozhdenie elektronnogo
gaza, energiya prodolzhaet unosit'sya antineitrino v hode processov
beta-raspadov peregruzhennyh neitronami yader. Neobratimye poteri energii pri
pryamyh i obratnyh beta-raspadah poluchili nazvanie URKA-processov (vpervye
rassmotreny Gamovym i Shenbergom). Ob'emnye poteri energii pri URKA-processah
sil'no zavisyat ot temperatury i sostavlyayut
(Pinaev) a s uchetom reakcii, idushih cherez obmen neitral'nym Z-bozonom
i
Takim obrazom, na zaklyuchitel'nyh stadiyah evolyucii neitrinnaya svetimost' zvezd (sostalyayushaya na glavnoi posledovatel'nosti neskol'ko procentov ot fotonnoi svetimosti) znachitel'no vozrastaet i stanovitsya preobladayushei.
<< 7.3 Predel Chandrasekara i | Oglavlenie | 7.5 Vspyshki sverhnovyh. >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
zvezdy - Mezhzvezdnaya sreda - Kosmologiya - teoreticheskaya astrofizika - astrofizika
Publikacii so slovami: zvezdy - Mezhzvezdnaya sreda - Kosmologiya - teoreticheskaya astrofizika - astrofizika | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
